阳极焊片模具设计Word格式.docx

阳极焊片模具设计Word格式.docx

《阳极焊片模具设计Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《阳极焊片模具设计Word格式.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1绪论

1.1模具的发展史

改革开放20多年来，我国的模具工业获得了飞速的发展，设计、制造加工能力和水平、都有一了很大的提高。

据中国模具工业协会统计，1995年中国模具总产值为145亿元，而2003年已达450亿元左了，年均增长14%。

另据统计2004年中国（不包括台湾、香港、澳门地区）共有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车问（分厂）近20000家，约60万从业人员，年模具总产值达1亿元人民币以上的有十多家。

但是，我国模具工业现有能力只能满足需求最的60%左右，还不能适应国民经济发展的需要。

据有关部门统计，1997年进口模具价值6-3亿美元，这还不包括随设备一起进口的模具；

1997年出口模具仅为7800万美元。

目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发展的瓶颈。

国内已经认识到了模具在制造业中的重要基础地位，许多模具企业十分重视技术发展，增大了用于模具技术进步的投资。

（一）模具设计分析方面的状况：

模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质最。

它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。

以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数最的CAD/CAM系统，实现了CAD/CAM的集成，并采用CAE技术对成型过程进行计算机模拟等，数控加工的使用率也越来越高，取得了一定的经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAE/CAM技术的发展。

近年来，我国自开发的有冲裁模CAD/CAM系统；

CAXA系列软件为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。

但目前我国计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。

无论是应用广泛性，还是技术水平上都与国外存在很大的差距。

在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试用阶段。

（二）我国未来模具的研发探讨——模具设计的标准化、网络化、智能化、三维化、集成化 

1、标准化

标准化是实现模具专业化生产的基本前提，是系统提高整个模具行业技术水平和经济效益的重要手段，是机械制造业向深层次发展必由之路。

国际上工业发达的国家和公司都极为重视模具的标准化，我国的模具标准化程度不足30%，而且标准品种少、质量低、交货期长，严重阻碍模具的合理流向和效能发挥。

CAD/CAM系统可建立标准零件数据库，非标准零件数据库和模具参数数据库。

标准零件库中的零件在CAD设计中可以随时调用，并采用GT（成组技术）生产。

非标准零件库中存放的零件，虽然与设计所需结构不尽相同，但利用系统自身的建模技术部可以方便地进行修改，从而加快设计过程，典型模具结构库是在参数化设计的基础上实现的，按用户要求对相似模具结构进行修改，即可生成所需结构。

2、集成化

模具CAD/CAM技术与GT、CE（ConcurrentEngineering）、CAE、CAPP（ComputerAidedProcessProgram-ming）等技术密切相连，组成一个有机的整体，其关键在于建立一个统一的全局模具产品数据模型，在产品开发，模具设计中，提供全部的信息，使信息共享，交换处理和反馈，它综合了计算机技术，系统集成技术，并行技术和管理技术，体现了系统化思想直至发展为CIMS（ComputerIntegratedManufactureSystem，计算机集成制造系统）。

模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的日的。

如英国Delcam公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。

集成化程度较高的软件还包括：

Pro/E、UG和CAT1A等。

3、模具设计、分析及制造的三维化。

传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。

模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。

如Pro/E、UG和CAT1A等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。

另外，Cimatran公司的Moldexpert,Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Spaee-E/mold均是3D专业注射模设计软件，可进行交互式3D型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。

澳大利亚Moldflow公司的三维真实感流动模拟软件MoldflowAdvisers己经受到用户广泛的好评和应用。

面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。

如Cimatron公司的注射模专家软件能根据脱模力向自动产生分型线和分型面，生成与制品相对应的型芯和型腔，实现模架零件的全相关，自动产生材料明细表和供NC加工的钻孔表格，并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。

4、网络化与协同设计

随着模具工业规模的不断扩大，要做到资源信息共享、交换等，网络化设计的发展是必然的，将以微机为中心的智能工作站达成了分布式系统构成CAD/CAM/CAE/CAPP微机局域网络，结构灵活，功能愈加强大，并伴随着Internet/Intranet网的进一步拓展，系统提供了异地设计人员在同一时间对同一个参数进行评价和修改，实现异地操作与数据交换，使一个项目在多台计算机上协作完成，以适应不同地区的现有资源和生产设备资源的要求和利用。

这种基于Internet下的协同设计实现了企业间的“集成化”，它将成为模具制造业全球化的发展趋势。

随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等力一面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，模具软件应用的网络化的发展趋势是使CAD/CAE/CAM技术跨地区、跨企业、跨院所在整个行业中推广，实现技术资源的重新整合，使虚拟设计、敏捷制造技术成为可能。

美国在其《21世纪制造企业战略》中指出，到2006年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案，使汽车开发周期从40个月缩短到4个月。

5、智能化

CAD/CAM系统智能化主要表现在专家系统思想的引入，通过虚拟专家来处理模具设计制造中的问题，专家系统具有数据模块知识库模块和控制模块，专家系统可以解决知识表示，特征统计，推理力法，概念设计等问题，具有启发性、灵活性等特点，整个系统具备人上智能理想的智能模具CAD/CAM系统响应，自动产生设计方案，对方案进行最优评价和选择，并对模具设计制造提供全方位的过程响应和处理

1.2　冲压加工的特点和分类

1.2.1　特点

生产效率高

因为冲压是依靠冲模和冲压设备来进行加工，普通压力机的行程次数为每分钟几十次，高速压力机可达到更高，而且每次冲压行程都可能得到一个冲压零件，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

冲压件质量稳定，互换性好

冲压加工中由模具保证冲压件的尺寸和形状精度，且一般不破坏冲压材料的表面质量，而且模具的寿命一般较长。

加工范围广

冲压可加工出尺寸范围较大，形状较复杂的零件。

节省材料

冲压时一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少。

1.2.2分类

按工序性质分类：

冲裁模、弯曲模、拉深模、成型模

a.冲裁模:

冲裁是利用安装在压力机上的模具使材料产生相互分离的冲压工序。

包括落料、冲孔、切边、切口、剖切、切断等。

冲裁是冲压工艺中最基本的工序之一。

b.弯曲模:

将板料、型材、管材或棒料等按设计要求完成一定的角度和一定的曲率，行程所需形状零件的冲压工序称为弯曲。

c.拉深模:

利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序制成开口空心零件的加工方法，又称为拉延。

分为不变薄拉深和变薄拉深，通常所说的拉深主要是指不变薄拉深。

d.成型模:

利用成型模在压力机的作用下,将坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,获得所需的形状、尺寸的加工方法。

包括翻边、翻孔、扩口、缩口、起伏、卷缘、整形等。

按工序组合方式分类：

单工序模、复合模、级进模

（1）单工序模就是只有一个工序,只能对零件进行一种加工。

（2）复合模是一种多工序模，在模具的同一个工位上完成数道工序。

复合模的突出特征是一个具有兼作冲孔凹模和落料凸模的凸凹模。

复合模分正装和倒装式两种，正装式是凸凹模装在上模，倒装式是凸凹模装在下模。

（3）级进模是在条料的送料方向上，具有两个以上的工位，并在压力机一次行程中，在不同的工位上完成两道或两道以上的冲压工序的冲模。

表1-1单工序模、复合模和级进模的比较

Tab1-1Single-modeprocesses,compounddieandtherelativelyprogressivedie

比较项目

冲压精度

冲压生产率

实现操作机械化、自动化可能性

生产通用性

冲模制造的复杂性和价格

单工序模

较低

低，压力机一次行程内只能完成一个工序

较易，尤其适合于在多工位压力机上实现自动化

通用性好，适合于中小批量生产

结构简单、制造周期短、价格低

复合模

较高

较高，压力机一次行程内可完成两个以上工序

难，制件和废料排除较复杂，可实现部分机械化

通用性较差，仅适用于大批量生产

复杂性和价格较高

级进模

一般

高，压力机一次行程内能完成多个工序

容易，尤其适应于单机上实现自动化

通用性较差，仅适用于中小型零件的大批量生产

低于复合模

1.3冲压加工的基本工序

分离工序：

冲压时工件与板料沿要求的轮廓线相互分离的加工方法。

成型工序：

坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，获得所需要形状、尺寸和精度的加工方法。

1.4　冲模零部件结构

冲压模具零件的分类可按照它们在模具中的作用，分为工艺构件和辅助零件两大类。

1.4.1　工艺构件

工作零件：

凸模、凹模、凸凹模结构

定位零件：

挡料销（固定、活动、自动、使用档料销）、定位板、定位钉、导正销、侧刃、侧压机构

压料卸料及出料零部件：

卸料板、压边圈（拉深模）、顶件板、推件板

1.4.2　辅助构件

导向零件：

导板、导柱、导套等

固定零件：

模座、模柄、凸凹模固定板、垫板等

紧固零件：

螺钉、销钉、其他等

2系统分析

名称：

阳极焊片

材料：

H62

材料厚度:

0.5mm

制作精度:

IT14

生产批量：

50件

零件图2-1如图所示：

图2-1冲件工作图

Fig2-1Chongpiecesofworkplans